一種測量無粘性土相對密實度實驗儀器的製作方法

2023-06-09 05:11:57 1

本實用新型屬於無粘性土的相對密實度測定技術領域，尤其涉及一種測量無粘性土相對密實度實驗儀器。

背景技術：

目前我國針對粒徑不大於5mm且能自由排水的無粘性土的最常用方法是手動擊實。該儀器在操作時不易保證落錘垂直，造成擊錘擊中擊實筒口對實驗器材產生破壞以及土樣受力不均勻造成擊實不密的現象；實驗過程中護筒和擊實筒常發生卡殼的情況，強行拔出時使已擊實土樣鬆動；實驗時因需振動叉和擊錘同時工作，則必須兩人以上才能完成一個實驗，而且隨著擊數增加實驗者體力消耗較快，降低擊實效果。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術不足，旨於提供一種測量無粘性土相對密實度實驗儀器。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種測量無粘性土相對密實度實驗儀器，包括一個支架，支架上固定設置有一個手輪和定滑輪，手輪上繞設有鋼絲繩，鋼絲繩的自由端繞過定滑輪連接有一個重錘，重錘的底部設有中心標識；重錘的正下方設置有一個底座，底座上設置有用於校直的水準氣泡，底座上通過螺栓固定連接有一個用於盛裝無粘性土的金屬筒，金屬筒內部底座上設置有一個紅外準直器，紅外準直器對準重錘底部的中心標識；使用時，在金屬筒中盛裝無粘性土，通過操作手輪使重錘在金屬筒內錘擊無粘性土。

本實用新型所述金屬筒為雙層結構，內外兩層之間徑向設置有彈簧。

本實用新型所述金屬筒內壁設有刻度線。

本實用新型所述重錘為高密度圓柱形鐵錘。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型可應用於最大幹密度(最小孔隙比)試驗的相關參數測定，通過在金屬筒中安放小模量彈簧振子，由重錘帶來的擾動引發彈簧振子自發水平向振動，解決了實驗時因需振動叉和擊錘同時工作，必須兩人以上才能完成一個實驗的問題；

通過對於內筒壁上刻度的讀數，實現可土樣體積的隨時讀取，而不需要擊實筒和護筒的組合結構固定試樣體積，因此避免了實驗過程中護筒和擊實筒卡殼的情況；

利用垂絲懸吊重錘的結構保證了實驗過程中每一次擊打都為絕對垂直，也避免了因為錘座未垂直放置導致擊錘擊中擊實筒口對於實驗器材的破壞；

重錘通過懸臂長度和手輪半徑的調節，調節力臂的相對比值，達到省力的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為金屬筒結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一部的描述：

如圖1、2，一種測量無粘性土相對密實度實驗儀器，包括金屬筒1、重錘2、底座3、螺栓4、水準氣泡5、彈簧6、紅外準直器7和手輪8等技術特徵。

一種測量無粘性土相對密實度實驗儀器，包括一個支架，支架上固定設置有一個手輪和定滑輪，手輪上繞設有鋼絲繩，鋼絲繩的自由端繞過定滑輪連接有一個重錘，重錘的底部設有中心標識；重錘的正下方設置有一個底座，底座上設置有用於校直的水準氣泡，底座上通過螺栓固定連接有一個用於盛裝無粘性土的金屬筒，金屬筒內部底座上設置有一個紅外準直器，紅外準直器對準重錘底部的中心標識；使用時，在金屬筒中盛裝無粘性土，通過操作手輪使重錘在金屬筒內錘擊無粘性土。

金屬筒為雙層結構，內外兩層之間徑向設置有彈簧。徑向設置的彈簧能夠減小重錘錘擊帶來的擾動。

金屬筒內壁設有刻度，便於精確測量盛入金屬筒內的無粘性土量。

重錘為高密度圓柱形鐵錘。

測量無粘性土相對密實度的方法，包括以下步驟：

a、將金屬筒1與底座3通過三個螺栓連接並將水準儀調平；

b、安置好金屬筒1與重錘2的相對位置，即打開紅外準直器7，對準重錘中心標識；

c、取4000g風乾或烘乾的無粘性土土樣，分為均勻等量的兩份；

d、取其中一份，分成三層倒入金屬筒1中，每層倒入土量約為600-800g，用毛刷或手將土樣撫至近似水平；

e、搖動重錘2使圓柱形重錘提升到最高點，以30-60次/min自由落下擊打試樣表面。反覆擊打，一般需振擊5-10min，直至試樣的體積不再改變為止；

f、第二次、第三次裝樣，重複d、e兩步；

g、讀取金屬筒1內筒壁刻度，得擊實后土樣體積；

h、在三層擊打後，將金屬筒1與底座3間螺栓鬆開，將土樣連同金屬筒1一併稱重，扣除擊實筒質量後，根據土樣體積和質量，計算土樣的最大幹密度和最小孔隙比；

i、取另外一份土樣重複步驟d-h，進行平行測定。

上述步驟a水準儀調平，目的是使金屬筒1垂直豎立，保證重錘落下後擊實土樣水平。

上述步驟b紅外準直器7對準，目的是使金屬筒1中心與重錘中心重合，保證擊實點在圓筒內。

上述步驟i平行試驗，目的是排除試驗的偶然性，若兩次試驗結果相差不大時取較大值；若兩次試驗結果相差較大則需重新試驗。

本實用新型中涉及的未說明部份與現有技術相同或採用現有技術加以實現。